Vận dụng các phương pháp dạy học tích cực trong dạy học môn kỹ thuật xung số tại trường cao đẳng nghề SIMCO sông đà

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Trịnh Quyết Thắng VẬN DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TÍCH CỰC TRONG DẠY HỌC MƠN KỸ THUẬT XUNG - SỐ TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ SIMCO SÔNG ĐÀ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHUYÊN SÂU: SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Hà Nội - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Trịnh Quyết Thắng VẬN DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TÍCH CỰC TRONG DẠY HỌC MƠN KỸ THUẬT XUNG - SỐ TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ SIMCO SÔNG ĐÀ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHUYÊN SÂU: SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS TRẦN VIỆT DŨNG Hà Nội - 2017 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Trịnh Quyết Thắng Đề tài luận văn: “Vận dụng phương pháp dạy học tích cực dạy học mơn Kỹ thuật xung số Trường Cao đẳng nghề Simco Sông Đà” Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học Mã số SV: CB150130 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả không sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày: 28/10/2017 Ngày Giáo viên hướng dẫn tháng năm 2017 Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Hà Nội, ngày tháng Tác giả Trịnh Quyết Thắng năm 2017 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian năm tiến hành nghiên cứu điều tra, luận văn “Vận dụng phương pháp dạy học tích cực dạy học môn Kỹ thuật xung - số Trường Cao đẳng nghề Simco Sông Đà” đến hồn thành Tơi xin gửi lời cám ơn chân thành tới Ban Giám hiệu, Viện Sau Đại học, Viện Sư Phạm Kỹ Thuật thầy giáo, cô giáo trường Đại học Bách khoa Hà Nội tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho tơi q trình học tập hồn thiện Luận văn Đặc biệt xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Việt Dũng trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình đóng góp nhiều ý kiến q báu, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Tơi xin chân thành cám ơn ban giám hiệu Trường Cao đẳng nghề Simco Sông Đà tạo thuận lợi cho tơi có thời gian học giảng dạy trường, tạo điều kiện giúp đỡ thời gian tiến hành thực nghiệm đề tài Cuối xin chân thành cảm ơn gia đình, ban bè, đồng nghiệp ln động viên, giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu để hoàn thành luận văn này./ Hà Nội, ngày tháng Tác giả Trịnh Quyết Thắng năm 2017 MỤC LỤC Trang bìa phụ bìa Lời cam đoan Lời cám ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu 2.1 Mục tiêu 2.2 Nhiệm vụ Đối tượng khách thể nghiên cứu Giả thuyết nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Bố cục luận văn CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TÍCH CỰC 1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề 1.2 Cơ sở lý luận PPDH PPDH tích cực 1.3 Một số yêu cầu thực phương pháp dạy học tích cực 12 1.4 Nhu cầu đổi phương pháp dạy học 13 1.5 Định hướng đổi phương pháp dạy học 14 1.6 Các yêu cầu điều kiện ứng dụng PPDH tích cực 15 1.7 Nguyên tắc chung việc vận dụng PPDH tích cực 17 1.8 Nội dung ứng dụng PPDH TC dạy học môn Kỹ thuật xung - số 19 Kết luận chương 39 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT XUNG - SỐ VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TÍCH CỰC 40 2.1 Tổng quan trường Cao đẳng nghề SIMCO Sông Đà 40 2.2 Thực trạng vận dụng phương pháp dạy học tích cực dạy học mơn Kỹ thuật xung - số trường Cao đẳng nghề SIMCO Sông Đà 42 2.3 Các nguyên nhân chủ quan, khách quan thực trạng 43 2.4 Nội dụng chương trình, mục tiêu dạy học mơn kỹ thuật xung - số trường Cao đẳng nghề SIMCO Sông Đà (Phụ lục 1) 44 2.5 Một số biện pháp vận dụng phương pháp dạy học tích cực môn kỹ thuật xung số trường Cao đẳng nghề SIMCO Sông Đà 45 2.6 Giáo án giảng dạy lớp thực nghiệm vận dụng phương pháp dạy học tích cực 49 Kết luận chương 70 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI GIẢNG VẬN DỤNG PPDH TC TẠI TRƯỜNG CĐN SIMCO SÔNG ĐÀ 71 3.1 Mục đích thực nghiệm 71 3.2 Nội dung thực nghiệm 71 3.3 Đối tượng phương pháp thực nghiệm sư phạm 72 3.3.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 72 3.3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 72 3.4 Giảng viên cộng tác thực nghiệm sư phạm 73 3.5 Kết thực nghiệm sư phạm 74 3.5.1 Kết định tính tính tích cực học tập SV 74 3.5.2 Kết định lượng điểm thi SV 81 3.5.3 Kiểm nghiệm giả thuyết 83 Kết luận chương 85 KẾT LUẬN 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 PHỤ LỤC 90 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ GV Giảng viên SV Sinh viên PP Phương pháp PPDH Phương pháp dạy học PPDHTC Phương pháp dạy học tích cực NXB Nhà xuất SGK Sách giáo khoa DH Dạy học GQVĐ Giải vấn đề KTDH Kĩ thuật dạy học CĐN Cao đẳng nghề SCN Sơ cấp nghề TCN Trung cấp nghề TNSP Thực nghiệm sư phạm TN Thực nghiệm ĐC Đối chứng DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang Bảng 1.1 So sánh PPDH tích cực PPDH truyền thống 10 Bảng 1.2 Bốn mức tháp đặt giải vấn đề……… 47 Bảng 3.1 Khảo sát mức độ u thích học tập mơn Kỹ thuật xung - số…………………………………………………… 74 Bảng 3.2 Khảo sát kế hoạch học tập……………………… 75 Bảng 3.3 Khảo sát mức độ tiếp thu bài…………………… 76 Bảng 3.4 Khảo sát kỹ trình bày trước tập thể……… 77 Bảng 3.5 Khảo sát kỹ hỏi trả lời câu hỏi………… 78 Bảng 3.6 Khảo sát khơng khí lớp học…………………… 79 Bảng 3.7 Khảo sát vận dụng kiến thức vào thực tiễn…… 80 10 Bảng 3.8 Thống kê điểm kiểm tra………………………… 82 11 Bảng 3.9 Bảng phân loại kiểm tra…………………… 82 12 Bảng 3.10 Bảng phân phối tần số (Số sinh viên fi, đạt điểm Xi)………………………………………………………… 13 83 Bảng 3.11 Bảng tần suất (% số SV fi, đạt điểm Xi), fi' (%)………………………………………………………… 83 1.2.Ưu nhược điểm kỹ thuật số so với kỹ thuật tương tự Hệ thống số mã số 2.1 Hệ thống số thập phân 2.2 Hệ thống số nhị phân 2.3 Hệ thống số bát phân 2.4 Hệ thống sô thập lục phân 2.5 Mã BCD 2.6 Mã ASCII Các cổng logic Thời gian:3h 3.1 Cổng AND 3.2 Cổng OR 3.3 Cổng NOT 3.4 Cổng NAND 3.5 Cổng EX – OR 3.6 Cổng EX – NOR 3.7 Cổng đệm (Buffer) Biểu thức logic mạch điện 4.1 Mạch điện biểu diễn biểu thức logic 4.2 Xây dựng biểu thức logic theo mạch điện cho trước Đại số bool định lý Demorgan 95 5.1 Hàm Bool biến 5.2 Hàm nhiều biến 5.3 Định lý Demorgan Đơn giản biểu thức logic 6.1 Đơn giản biểu thức logic phương pháp đại số 6.2 Rút gọn biểu thức logic biểu đồ Karnaugh Thiết kế mạch logic Giới thiệu IC Chương 2: Flip – Plop Flip – Flop S-R 1.1.FF S-R sử dụng cổng NAND 1.2 FF S-R sử dụng cổng NOR 1.3 FF S-R tác động theo xung lệnh Flip – Flop J-K Flip – Flop T Flip – Flop D Flip – Flop với ngõ vào Preset Clear Chương 3: Mạch logic MSI Mạch mã hóa 1.1 Sơ đồ khối tổng quát 96 1.2 Mạch mã hóa từ sang 1.3 Mạch mã hóa từ sang 1.4 Mạch mã hóa ưu tiên Mạch giải mã (Decoder) 2.1.Đặc điểm chung 2.2 Mạch giải mã sang 2.3 Mạch giải mã sang 2.4 Mạch giải mã BCD sang thập phân 2.5 Mạch giải mã BCD sang Led đoạn 2.6 Mạch giải mã BCD sang thị tinh thể lỏng Mạch ghép kênh 3.1 Tổng quát 3.2 Mạch ghép kênh sang 3.3 Mạch ghép kênh sang Mạch tách kênh 4.1 Tổng quát 4.2 Mạch tách kênh sang 4.3 Mạch tách kênh sang Mở rộng số ngõ vào cho mạch tổ hợp Tạo kiểm Parity 97 Phép toán logic 7.1 Phép so sánh 7.2 Phép cộng 7.3 Phép trừ 7.4 Phép nhân Chương 4: Mạch đếm ghi Mạch đếm Thời gian: 1.1 Mạch đếm lên không đồng 1.2 Mạch đếm xuống không đồng 1.3 Mạch đếm lên, đếm xuống không đồng 1.4 Mạch đếm không đồng chia n tần số 1.5 Mạch đếm đồng 1.6 Mạch đếm vòng 1.7 Mạch đếm vòng xoắn (Jonhson) 1.8 Mạch đếm với số đếm đặt trước Thanh ghi 2.1.Thanh ghi vào nối tiếp song song dịch phải 2.2 Thanh ghi vào nối tiếp song song dịch trái 2.3 Thanh ghi vào song song song song Giới thiệu IC đế m và ghi 98 Chương 5: Họ vi mạch TTL – CMOS Cấu trúc thông số TTL 1.1 Cơ sở việc hình thành cổng logic họ TTL 1.2 Cấu trúc TTL 1.3 Nhận dạng, đặc điểm, thông số 1.4 TTL Schottky 1.5 TTL có cực thu hở 1.6 TTL có ngõ ba trạng thái Cấu trúc thông số CMOS 2.1 Đặc trưng vi mạch số họ CMOS 2.2 Cấu trúc CMOS cổng logic 2.3 Các thông số vi mạch số họ CMOS Giao tiếp TTL CMOS 3.1 TTL kích thích CMOS 3.2 CMOS kích thích TTL Giao tiếp mạch logic tải công suất 4.1 Giao tiếp với tải DC 4.2 Giao tiếp với tải AC 4.3 Giao tiếp sử dụng nối quang 4.4 Giao tiếp sử dụng rơ le 99 Chương 6: Bộ nhớ ROM 1.1 Cấu trúc ROM 1.2 Cấu trúc ma trận nhớ 1.3 Cấu trúc tế bào ROM 1.4 Cấu trúc tế bào PROM 1.5 EPROM RAM 2.1 Cấu trúc RAM 2.2 Cấu trúc tế bào RAM Mở rộng dung lượng nhớ 3.1 Phương pháp mở rộng số đường địa 3.2 Phương pháp mở rông số đường liệu Giới thiệu IC Chương 7: Kỹ thuật ADC – DAC Mạch chuyển đổi số - tương tự (DAC) 1.1 Tổng chuyể đổi DAC 1.2 Thông số kỹ thuật chuyển đổi DAC 1.3 Mạch DAC dùng điện trở có trị số khác 1.4 Mạch DAC sử dụng nguồn dòng 100 1.5 Mạch ADC dùng điện trở R 2R Mạch chuyển đổi tương tự - số (ADC) 2.1 Tổng quát chuyển đổi ADC 2.2 Vấn đề lấy mẫu giữ 2.3 Mạch ADC dùng điện áp tham chiếu nấc thang 2.4 Mạch ADC gần lấy liên tiếp 2.5 Mạch ADC chuyển đổi song song 101 Phụ lục 2: PHIẾU KHẢO SÁT SINH VIÊN PHIẾU KHẢO SÁT SINH VIÊN (Áp dụng cho SV lớp dạy theo PPDH truyền thống nhà trường áp dụng) Các em thân mến! Tôi làm đề tài: “Vận dụng phương pháp dạy học tích cực dạy học mơn Kỹ thuật xung - số Trường Cao đẳng nghề Simco Sông Đà”, muốn tìm hiểu thực trạng dạy học môn Kỹ thuật xung - số trường, mong em cho biết thơng tin xác việc học mơn Kỹ thuật xung - số việc trả lời câu hỏi sau: Mức độ u thích em mơn học Kỹ thuật xung - số nào?  Rất hứng thú  Hứng thú  Ít hứng thú  Không xác định/lý (không hứng thú) Trước đến lớp em có chuẩn bị học khơng?  Ln xem trước  Ít /Thỉnh thoảng  Không Việc lập kế hoạch học tập cho môn Kỹ thuật xung - số em tiến hành nào?  Thường xuyên  Ít khi/Thỉnh thoảng  Không lập kế hoạch, lý do: Trong học môn Kỹ thuật xung - số, em thấy bầu khơng khí 102 lớp học diễn nào?  Rất tích cực, sơi  Bình thường  Ồn khó kiểm sốt Mức độ hiểu tiếp thu nội dung học môn Kỹ thuật xung - số nào?  Hiểu nội dung học từ 75% - 100%  Hiểu nội dung học từ 50% - 75%  Hiểu nội dung học từ 20% - 50%  Mức độ hiểu nội dung học 20%, lý Hiện kỹ đặt câu hỏi trả lời câu hỏi em nào?  Rất tốt  Tốt  Cịn rụt rè  Hồn tồn khơng có khả Hiện kỹ thuyết trình em trước tập thể nào?  Tự tin  Chưa tự tin  Hoàn tồn khơng tự tin Sau học xong học môn Kỹ thuật xung - số em vận dụng kiến thức học vào sống nàocó vận dụng kiến thức học môn Kỹ thuật xung - số vào thực tiễn khơng?  Có Liệt kê vận dụng em:  Không Nêu lý em không vận dụng được: Chân thành cảm ơn em! 103 PHIẾU KHẢO SÁT SINH VIÊN (Áp dụng cho SV lớp dạy theo PPDH tích cực) Các em thân mến! Tơi làm đề tài: “Vận dụng phương pháp dạy học tích cực dạy học mơn Kỹ thuật xung - số Trường Cao đẳng nghề Simco Sông Đà”, tơi muốn tìm hiểu thực trạng dạy học môn Kỹ thuật xung - số trường, mong em cho biết thơng tin xác việc học mơn Kỹ thuật xung - số việc trả lời câu hỏi sau: Mức độ yêu thích em môn học Kỹ thuật xung - số nào?  Rất hứng thú  Hứng thú  Ít hứng thú  Không xác định/lý (không hứng thú) Trước đến lớp em có chuẩn bị học khơng?  Ln xem trước  Ít /Thỉnh thoảng  Không Việc lập kế hoạch học tập cho môn Kỹ thuật xung - số em tiến hành nào?  Thường xuyên  Ít khi/Thỉnh thoảng  Không lập kế hoạch, lý do: Trong học môn Kỹ thuật xung - số, em thấy bầu khơng khí lớp học diễn nào? 104  Rất tích cực, sơi  Bình thường  Ồn khó kiểm sốt Thái độ em tham gia buổi học tổ chức theo phương pháp dạy học tích cực:  Rất thích  Bình thường  Khơng thích, nêu lý cụ thể: Mức độ hiểu tiếp thu nội dung học môn Kỹ thuật xung - số nào?  Hiểu nội dung bàihọc từ 75% - 100%  Hiểu nội dung bàihọc từ 50% - 75%  Hiểu nội dung bàihọc từ 20% - 50%  Mức độ hiểu nội dung học 20%, lý do: Khi hướng dẫn học tập làm việc theo nhóm, em có cảm giác nào?  Không thoải mái  Mất thời gian  Không tập trung suy nghĩ  Được học hỏi nhiều kiến thức bạn bè Sau học xong học môn Kỹ thuật xung - số em vận dụng kiến thức học vào sống nào?  Có Liệt kê vận dụng em:  Không Nêu lý em không vận dụng Sau học tập PPDH em bổ sung hoàn thiện kỹ cho thân? (có thể chọn nhiều đáp án)  Kỹ hỏi trả lời câu hỏi  Kỹ thuyết trình trước tậpthể 105  Khơng học hỏi kỹ  Kỹ khác: Chân thành cảm ơn em! 106 Phụ lục 3: Phiếu thăm dò ý kiến việc giảng dạy môn Kỹ thuật xung - số Quý thầy (cơ) kính mến! Hiện nay, tơi làm đề tài: “Vận dụng phương pháp dạy học tích cực dạy học môn Kỹ thuật xung - số Trường Cao đẳng nghề Simco Sơng Đà”, tơi muốn tìm hiểu thực trạng dạy học môn Kỹ thuật xung - số trường Xin quý thầy (cô) vui lịng cho biết ý kiến việc giảng dạy mơn nay, cách đánh (x) vào thích hợp ghi thêm ý kiến cần Nội dung chương trình mơn Kỹ thuật xung - số thực nào?  Phù hợp với lứa tuổi  Không phù hợp với lứa tuổi  Ý kiến khác: Thời lượng phân phối cho chương trình môn Kỹ thuật xung - số theo quy định nào?  Hợp lý  Chưa hợp lý  Ý kiến khác: Khi phân công giảng dạy môn học này, thầy (cô) cảm nhận nào?  u thích  Bình thường  Khơng u thích, chán nản, thực cách miễn cưỡng  Ý kiến khác: 107 Những khó khăn quý Thầy (Cô) giảng dạy môn Kỹ thuật xung số?  Kiến thức chuyên môn  Đồ dùng dạy học  Thiếu sở vật chất  Tài liệu hướng dẫn  Sự tạo điều kiện BGH nhà trường  Ý kiến khác: Khi giảng dạy môn học Kỹ thuật xung - số, quý thầy (cô) thường áp dụng PPDH gì?  PPDH truyền thống (thuyết trình chủ yếu)  Kết hợp PPDH truyền thống PPDH Ý kiến khác: Để giảng dạy mơn học có hiệu quả, theo Thầy (Cơ) cần chuẩn bị tốt (ghi theo thứ tự tầm quan trọng từ cao xuống thấp - từ đến 5)  Soạn kế hoạch dạy  Chuẩn bị trang thiết bị hỗ trợ  Tổ chức hoạt động cho SV lớp học  Hướng dẫn SV chuẩn bị học nhà  Vận dụng PPDH tích cực hóa người học dạy học Tổ môn tổ chức dự giảng viên nào?  Mỗi tháng lần  Mỗi học kỳ lần  Mỗi năm lần  Không tổ chức dự 108 Nêu đề xuất quý thầy (cô) việc dạy học môn Kỹ thuật xung - số ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Xin chân thành cám ơn giúp đỡ thầy (cô) 109 ... việc vận dụng kỹ thuật dạy học tích cực mơn kỹ thuật xung - số Như thấy việc nghiên cứu: ? ?Vận dụng phương pháp dạy học tích cực dạy học mơn Kỹ thuật xung - số Trường Cao đẳng nghề Simco Sông Đà? ??... MÔN KỸ THUẬT XUNG - SỐ VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TÍCH CỰC 40 2.1 Tổng quan trường Cao đẳng nghề SIMCO Sông Đà 40 2.2 Thực trạng vận dụng phương pháp dạy học tích cực dạy học mơn Kỹ. .. thực nghiệm phương pháp giảng dạy môn Kỹ thuật xung - số trường Cao đẳng nghề Simco Sông Đà, đề tài đề xuất biện pháp vận dụng phương phápdạy học tích cực phù hợp với môn Kỹ thuật xung - số 2.2 Nhiệm